高一物理牛顿运动定律总结.docx

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1、精品名师归纳总结二、解析典型问题高 一 物 理 第 四 章 牛 顿 运 动 定 律 总 结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结问题 1：必需弄清牛顿其次定律的矢量性。牛顿其次定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时,可以利用正交分解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结法进行求解。例 1、如图 1 所示,电梯与水平面夹角为300 ,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的 6/5,就人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？分析与解：对人受力分析,他受到重力mg、支持力 FN 和摩擦力 Ff 作用,如图 1所示 .取水平向右为 x 轴正向,竖

2、直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿其次定律可得：Ff =macos300,FN -mg=masin30 0yFNxFfxayamg300ax图 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 FNmg6 ,解得 Ff3 .5mg5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结问题 2：必需弄清牛顿其次定律的瞬时性。牛顿其次定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用成效产生加速度。 物体在某一时刻加速度的大小和方向, 是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方一直打算的。当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度立即也

3、要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬时成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消逝。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 2、如图 2（a）所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2 的两根细线上, L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为 ,L2 水平拉直,物体处于平稳状态。现将L2 线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。（ l ）下面是某同学对该题的一种解法：分析与解：设 L1 线上拉力为 T1,L2 线上拉力为 T2, 重力为 mg,物体在三力作用下保持平稳 , 有T1cos mg, T 1sin T2, T 2 mgtanL 1L 2图 2aL

4、1L 2图 2b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结剪断线的瞬时, T2 突然消逝,物体即在T2 反方向获得加速度。由于mg tan ma,所以加速度 a g tan , 方向在 T2 反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评判并说明理由。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）如将图 2a 中的细线 L1 改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2b 所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与（ l ）完全相同,即 a g tan ,你认为这个结果正确吗？请说明理由。分析与解： （ 1）错。由于 L2 被剪断的瞬时, L1 上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速

5、度a=gsin .（ 2）对。由于 L2 被剪断的瞬时,弹簧L1 的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变。问题 3：必需弄清牛顿其次定律的独立性。当物体受到几个力的作用时,各力将独立的产生与其对应的加速度（力的独立作用原m理）,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。那个方向的力M就产生那个方向的加速度。例 3、如图 3 所示,一个劈形物体M 放在固定的斜面上,上表面水平,在水平面上放图 3有光滑小球 m,劈形物体从静止开头释放,就小球在遇到斜面前的运动轨迹是： A沿斜面对下的直线B. 抛物线C. 竖直向下的直线D. 无规章的曲线。分析与解：因小球在水平方向不受外力作用

6、,水平方向的加速度为零,且初速度为零,故小球将沿竖直向下的直线运动,即C 选项正确。问题 4：必需弄清牛顿其次定律的同体性。加速度和合外力 仍有质量 是同属一个物体的,所以解题时肯定要把讨论对象确定好,把讨论对象全过程的受力情形都搞清晰。例 4、一人在井下站在吊台上,用如图 4 所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg, 人的质量为 M=55kg, 起图 4动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。g=9.8m/s2FF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与解：选人和吊台组成的系统为讨论

7、对象,受力如图5 所示, F 为绳的拉力 ,由牛顿其次定律有： 2F-m+Mg=M+mam+Mg图 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就拉力大小为： FMm ag2350 NF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结再选人为讨论对象,受力情形如图6 所示,其中 FN 是吊台对人的支持力。由牛顿其次定律FN得： F+FN -Mg=Ma, 故 FN =Ma+g-F=200N.a由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等,方向相反,因此人对Mg图 6吊台的压力大小为200N,方向竖直向下。问题 5：必需弄清面接触物体分别的条件及应用。可编辑资料 - - - 欢

8、迎下载精品名师归纳总结相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体,在接触面间弹力变为零时,它们将要分别。抓住相互接触物体分别的这一条件,就可顺当解答相关问题。下面举例说明。例 5、一根劲度系数为 k,质量不计的轻弹簧,上端固定 ,下端系一质量为 m 的物体 ,有一水平板将物体托住 ,并使弹簧处于自然长度。 如图 7 所示。现让木板由静止开头以加速度 aag匀加速向下移动。求经过多长时间木板开头与物体分别。分析与解： 设物体与平板一起向下运动的距离为x 时,物体受重力 mg,弹簧的弹力 F=kx 和平板的支持力 N 作用。据牛顿其次定律有：图 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

9、师归纳总结mg-kx-N=ma得 N=mg-kx-ma当 N=0 时,物体与平板分别,所以此时xmga k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 x1 at 2 ,所以 t22m ga。kaF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 6、如图 8 所示, 一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体 P 处于静止,P 的质量 m=12kg ,弹簧的劲度系数k=300N/m 。现在给 P 施加一个竖直向上的力F,使 P 从静止开头向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s 内 F 是变力,在 0.2s 以后 F 是恒

10、力, g=10m/s2,就 F 的最小值是,F 的最大值是。图 8分析与解： 由于在 t=0.2s 内 F 是变力, 在 t=0.2s 以后 F 是恒力, 所以在 t=0.2s 时,P 离开秤盘。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此时 P 受到盘的支持力为零, 由于盘和弹簧的质量都不计, 所以此时弹簧处于原长。在 0段时间内 P 向上运动的距离：x=mg/k=0.4m0.2s这F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 x1 at 2 ,所以 P 在这段时间的加速度a22 x20m / s2t 2可编辑资料 - - -

11、欢迎下载精品名师归纳总结当 P 开头运动时拉力最小,此时对物体P 有 N-mg+F min=ma,又因此时N=mg ,所以有图 9Fmin=ma=240N.当 P 与盘分别时拉力 F 最大, Fmax=ma+g=360N.例 7、一弹簧秤的秤盘质量m1=1 5kg,盘内放一质量为m2=10 5kg 的物体 P,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图9 所示。现给 P 施加一个竖直向上的力F,使 P 从静止开头向上做匀加速直线运动, 已知在最初 02s 内 F 是变化的, 在 02s 后是恒定的, 求 F 的最大值和最小值各是多少？（ g=10m/s2）分析与解：由

12、于在t=0.2s 内 F 是变力,在 t=0.2s 以后 F 是恒力,所以在 t=0.2s 时, P 离开秤盘。此时 P 受到可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结盘的支持力为零,由于盘的质量m1=15kg ,所以此时弹簧不能处于原长,这与例2 轻盘不同。设在0这段时间内 P 向上运动的距离为x,对物体 P 据牛顿其次定律可得：F+N-m 2g=m 2a对于盘和物体 P 整体应用牛顿其次定律可得：0.2s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fk m1m2 gx km1m2 g m1m2 a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

13、名师归纳总结令 N=0 ,并由述二式求得 xm2 gm1a12,而 xat,所以求得 a=6m/s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k2.当 P 开头运动时拉力最小,此时对盘和物体P 整体有 Fmin=m 1+m 2a=72N.当 P 与盘分别时拉力 F 最大, Fmax=m 2a+g=168N.问题 6：必需会分析临界问题。例 8、如图 10,在光滑水平面上放着紧靠在一起的两物体,的质量是的2 倍,受到向右的恒力B=2N ,受到的水平力 A =9-2tN , t 的单位是 s。从 t0 开头计时,就：A 物体在 3s 末时刻的加速度是初始时刻的511 倍。B t s 后,物体

14、做匀加速直线运动。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ct4.5s 时,物体的速度为零。D t4.5s 后,的加速度方向相反。图 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与解：对于 A 、B 整体据牛顿其次定律有：FA +FB=mA +m Ba,设 A 、B 间的作用为 N,就对 B 据牛顿其次定律可得：N+F B=m Ba可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得 NFAFBmBmAmB164tFNB3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 t=4s 时 N=0 , A 、B 两物体开头分别,此后B 做匀加速直线运动,而A 做加速度逐步减小的

15、加速运动, 当 t=4.5s 时 A 物体的加速度为零而速度不为零。t4.5s 后,所受合外力反向,即A 、B 的加速度方向相反。当可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tg 时,就小球将“飘”离斜面,只受两力作用,如图13 所示,此时细线与水平方向间的夹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结角 L 1;B. L 4L 3 ;C L1L 3;D. L 2=L 4.错解：由于4 中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动,而3 中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,所以有L4 L 3,即 B 选项正确。分析纠错：笔者看到这道试题以后,对高考命题专家是佩服得五体

16、投的！命题者将常见的四种不同的物理情形放在一起,让同学判别弹簧的伸长量的大小,不少同学不加摸索的挑选B 答案。没有良好思维习惯的同学是不能正确解答此题的。这正是命题人的独具匠心！此题实际上就是判定四种情形下弹簧所受弹力的大小。由于弹簧的质量不计, 所以不论弹簧做何种运动, 弹簧各处的弹力大小都相等。因此这四种情形下弹簧的弹力是相等, 即四个弹簧的伸长量是相等。只有D 选项正确。典型错误之二：受力分析漏掉重力。例 17、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻动并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg 的运动员, 从离水平网面 3.2m 高处自由下落, 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.

17、0m 高处。 已知运动员与网接触的时间为 1.2s。如把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。（ g=10m/s2）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结错解： 将运动员看质量为m 的质点, 从 h1 高处下落, 刚接触网时速度的大小V12gh1（向下）, 弹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结跳后到达的高度为h2 ,刚离网时速度的大小V12gh2（向上） ,速度的转变量VV1V2（向上）,以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a 表示加速度,t 表示接触时间,就Va t , 接触过程中运动员

18、受到向上的弹力F。由牛顿其次定律,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fma, 由以上五式解得,Fm2gh2t2gh1,代入数值得：F900 N。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析纠错：接触过程中运动员受到向上的弹力F 和重力 mg,由牛顿其次定律, Fmgma , 由以上五式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得, Fmgm2gh22gh1 t,代入数值得：F1500 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四、如临高考测试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 一个质量可忽视不计的降落伞,下面吊一个很轻的弹簧测力计,测力计

19、下面挂一个质量为10kg 的物体。 降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N,就此左2m m1右可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结过程中测力计的示数为（取g=10m/s ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 130NB 30NC 70ND 100N2. 在汽车中悬线上挂一小球。试验说明,当做匀变速直线运动时,悬线将与图 23可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖直方向成某一固定角度。如图 23 所示, 如在汽车底板上仍有一个跟其相对静止的物体m1, 就关于汽车的运动情形和物体 m1 的受力情形正确选项：A汽车肯定向右做加速运动。B 汽车肯定向左做加速运

20、动。C m1 除受到重力、底板的支持力作用外,仍肯定受到向右的摩擦力作用。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D m1 除受到重力、底板的支持力作用外,仍可能受到向左的摩擦力作用。3. 如图 24 所示, 一质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角为 和 。a、b 为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知全部接触面都是光滑 的。现发觉 a、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 （）A Mg+mgBMg+2mgC Mg+mgsin +sin D Mg+mgcos +cos 4. 如图 25 所示,一个铁球从直立在的面上的轻弹簧正上方

21、某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩。在压缩的全过程中,弹簧均为弹性形变,那么当弹簧的压缩量最大时:A球所受合力最大,但不肯定大于重力值 B球的加速度最大,且肯定大于重力加速度值C球的加速度最大,有可能小于重力加速度值D球所受弹力最大,且肯定大于重力值。ab M图 24图 25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5、有一只箩筐盛有几个西瓜,放在粗糙水平的面上,箩筐与水平的面间的动摩擦因数为如给箩筐一个水平初速度 V0,让整筐西瓜在水平的面上滑行,就在滑行过程中,箩筐内某个质量为m的西瓜（未与箩筐接触）受到四周的西瓜对它的作用力的大小为：A 0B mgC mg12D mg 126、一物体放置在倾角为的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a ,f如图 26 所示在物体始终相对于斜面静止的条件下,以下说法中正确选项FNFA. 当肯定时, a 越大,斜面对物体的正压力越小aB. 当肯定时, a 越大,斜面对物体的摩擦力越大G图 26可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C. 当 a 肯定时,越大,斜面对物体的正压力越小D. 当 a 肯定时,越大,斜面对物体的摩擦力越小可编辑资料 - - - 欢迎下载